编译器的工作过程
目录
- 为什么需要编译？
- 第一步 编写配置（configure）文件
- 为什么需要 configure ？
- 如何配置？
- 第二步 确定标准库和头文件的位置
- 第三步 确定依赖关系
- 为什么需要确定依赖关系？
- 为什么先有 configure 脚本，再有 makefile 文件？
- 第四步 头文件的预编译（Precompilation）
- 为什么需要进行头文件的预编译？
- 是不是所有的头文件内容都会被预编译的？
- 第五步 预处理（Preprocessing）
- 第六步 编译（Compilation）
- 这种转码后的文件，称为什么？
- 第七步 连接（Linking）
- 静态链接是什么？
- 动态链接是什么？
- make 命令的作用是从哪一步到哪一步？
- 第八步 安装（Installation）
- 第九步 操作系统连接
- make install 命令是干啥子用的？
为什么需要编译？
源码要运行，必须先转成二进制的机器码。
这是编译器的任务。
第一步 编写配置（configure）文件
为什么需要 configure ？
编译器在开始工作之前，需要知道当前的系统环境，比如标准库在哪里、软件的安装位置在哪里、需要安装哪些组件等等。
这是因为不同计算机的系统环境不一样，通过指定编译参数，编译器就可以灵活适应环境，编译出各种环境都能运行的机器码。
这个确定编译参数的步骤，就叫做"配置"（configure）。
如何配置？
这些配置信息保存在一个配置文件之中，约定俗成是一个叫做configure的脚本文件。
通常它是由autoconf工具生成的。
编译器通过运行这个脚本，获知编译参数。
configure脚本已经尽量考虑到不同系统的差异，并且对各种编译参数给出了默认值。
如果用户的系统环境比较特别，或者有一些特定的需求，就需要手动向configure脚本提供编译参数。
例如:
./configure --prefix=/www --with-mysql
上面的代码的意思是，用户指定安装后的文件保存在www目录，并且编译时加入mysql模块的支持。
第二步 确定标准库和头文件的位置
源码肯定会用到标准库函数（standard library）和头文件（header）。
它们可以存放在系统的任意目录中，编译器实际上没办法自动检测它们的位置，只有通过配置文件才能知道。
编辑好 configure 文件后，编译的第二步，就是从配置文件中知道标准库和头文件的位置。
一般来说，配置文件会给出一个清单，列出几个具体的目录。
等到编译时，编译器就按顺序到这几个目录中，寻找目标。
第三步 确定依赖关系
为什么需要确定依赖关系？
对于大型项目来说，源码文件之间往往存在依赖关系，编译器需要确定编译的先后顺序。
假定A文件依赖于B文件，编译器应该保证做到下面两点。
（1）只有在B文件编译完成后，才开始编译A文件。
（2）当B文件发生变化时，A文件会被重新编译。
编译顺序保存在一个叫做makefile的文件中，里面列出哪个文件先编译，哪个文件后编译。
为什么先有 configure 脚本，再有 makefile 文件？
而makefile文件由configure脚本运行生成，这就是为什么编译时configure必须首先运行的原因。
在确定依赖关系的同时，编译器也确定了，编译时会用到哪些头文件。
第四步 头文件的预编译（Precompilation）
为什么需要进行头文件的预编译？
不同的源码文件，可能引用同一个头文件（比如stdio.h）。
编译的时候，头文件也必须一起编译。为了节省时间，编译器会在编译源码之前，先编译头文件。
这保证了头文件只需编译一次，不必每次用到的时候，都重新编译了。
是不是所有的头文件内容都会被预编译的？
不过，并不是头文件的所有内容，都会被预编译。用来声明宏的#define命令，就不会被预编译。
第五步 预处理（Preprocessing）
预编译完成后，编译器就开始替换掉源码中bash的头文件和宏。
编译器在这一步还会移除注释。
这一步称为"预处理"（Preprocessing），因为完成之后，就要开始真正的处理了。
第六步 编译（Compilation）
预处理之后，编译器就开始生成机器码。
对于某些编译器来说，还存在一个中间步骤，会先把源码转为汇编码（assembly），然后再把汇编码转为机器码。
这种转码后的文件，称为什么？
这种转码后的文件称为对象文件（object file）。
第七步 连接（Linking）
对象文件还不能运行，必须进一步转成可执行文件，因为还有一些外部的函数库代码没有集成进去。
静态链接是什么？
编译器的下一步工作，就是把外部函数的代码（通常是后缀名为.lib和.a的文件），添加到可执行文件中。这就叫做连接（linking）。这种通过拷贝，将外部函数库添加到可执行文件的方式，叫做静态连接（static linking）
动态链接是什么？
其实就是共享库的应用。
make 命令的作用是从哪一步到哪一步？
make命令的作用，就是从第四步头文件预编译开始，一直到第七步连接。
第八步 安装（Installation）
上一步的连接是在内存中进行的，即编译器在内存中生成了可执行文件。
下一步，必须将可执行文件保存到用户事先指定的安装目录。
表面上，这一步很简单，就是将可执行文件（连带相关的数据文件）拷贝过去就行了。
但是实际上，这一步还必须完成创建目录、保存文件、设置权限等步骤。
这整个的保存过程就称为"安装"（Installation）。
第九步 操作系统连接
可执行文件安装后，必须以某种方式通知操作系统，让其知道可以使用这个程序了。
比如，我们安装了一个文本阅读程序，往往希望双击txt文件，该程序就会自动运行。
这就要求在操作系统中，登记这个程序的元数据：文件名、文件描述、关联后缀名等等。
Linux系统中，这些信息通常保存在/usr/share/applications目录下的.desktop文件中。
另外，在Windows操作系统中，还需要在Start启动菜单中，建立一个快捷方式。
这些事情就叫做"操作系统连接"。
make install 命令是干啥子用的？
make install命令，就用来完成第八步"安装"和第九步"操作系统连接"这两步。
第十步 生成安装包
写到这里，源码编译的整个过程就基本完成了。
但是只有很少一部分用户，愿意耐着性子，从头到尾做一遍这个过程。
事实上，如果你只有源码可以交给用户，他们会认定你是一个不友好的家伙。
大部分用户要的是一个二进制的可执行程序，立刻就能运行。这就要求开发者，将上一步生成的可执行文件，做成可以分发的安装包。
所以，编译器还必须有生成安装包的功能。
通常是将可执行文件（连带相关的数据文件），以某种目录结构，保存成压缩文件包，交给用户。
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本文整理自阮一峰的博客
